JP2018503799A - 個人識別のためのブレスプリントセンサシステム、スマート吸入器、および方法 - Google Patents
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- A61M2230/40—Respiratory characteristics
- A61M2230/43—Composition of exhalation
Abstract
Description
本特許文書は、2014年10月17日に出願されたSezan他による米国特許仮出願第62/065,465号、名称「BREATHPRINT SENSOR SYSTEMS, SMART INHALERS AND METHODS FOR PERSONAL IDENTIFICATION」の優先権および利益を主張する、2015年7月2日に出願されたSezan他による米国特許出願第14/791,049号、名称「BREATHPRINT SENSOR SYSTEMS, SMART INHALERS AND METHODS FOR PERSONAL IDENTIFICATION」の優先権および利益を主張するものである。米国特許出願第14/791,049号と米国特許仮出願第62/065,465号との両方が、その全体をすべての目的に関して参照によって本明細書に組み込まれている。
152 ブレスプリントセンサシステム
154 吸入器装置
156 制御システム
158 インターフェースシステム
160 第1のセンサ
162 第2のセンサ
164 メモリ
166 プロセッサ
200 方法
300 方法
304 トレーニングセットデータ
314 様々な時刻における試験データおよび/またはそれから導出された情報
316 ストレージ
400 ブレスプリントセンサシステム
402 入力サンプル
404 センサアレイ
408a トレーニングまたは学習アルゴリズム
408b パターンクラシファイヤ
500a 外部デバイス
500b 外部デバイス
505 診療所
510 ヘルスケア専門家
515 ラップトップ
517 ネットワーク
520 位置
525 ゲートウェイ
545 データセンタ
550 スイッチ
555 ルータ
560 ストレージデバイス
565 サーバ
570 ワークステーション
571 ネットワーク
Claims (40)
- 人のアイデンティティを確証するためのブレスプリントセンサシステムであって、
気体内の化合物に対する第1の応答特性を有する1つまたは複数の第1のセンサであって、前記1つまたは複数の第1のセンサは、前記第1の応答特性を表すセンサデータを出力するように構成される、1つまたは複数の第1のセンサと、
前記1つまたは複数の第1のセンサと通信している1つまたは複数のプロセッサであって、前記1つまたは複数のプロセッサは、
試験段階中に前記人によって作られた気体に対する前記1つまたは複数の第1のセンサの露出に基づいて前記1つまたは複数の第1のセンサによって提供された試験データのセットを受け取り、
試験データの前記セットが前記人の前記アイデンティティを確証するかどうかを判定する
ように構成される、1つまたは複数のプロセッサと
を含むブレスプリントセンサシステム。 - 気体内の化合物に対する第2の応答特性を有する1つまたは複数の第2のセンサであって、前記1つまたは複数の第2のセンサは、前記第2の応答特性を表す補足センサデータを出力するように構成される、1つまたは複数の第2のセンサ
をさらに含み、前記1つまたは複数のプロセッサは、前記1つまたは複数の第2のセンサとさらに通信しており、
前記試験段階中に前記人によって作られた前記気体への前記1つまたは複数の第2のセンサの露出に基づいて前記1つまたは複数の第2のセンサによって提供された補足センサデータのセットを受け取り、
補足センサデータの前記セットに関連する生物学的条件または環境条件を識別し、
前記生物学的条件または前記環境条件を示す情報を提供する
ようにさらに構成される、請求項1に記載のブレスプリントセンサシステム。 - 試験データの前記セットが前記人の前記アイデンティティを確証するかどうかを判定することは、
前記試験データを前処理することと、
前記前処理された試験データを(i)前記試験データのパターンが前記人に属するものとして認識される時の確証されたアイデンティティおよび(ii)前記試験データのパターンが前記人に属さないものとして認識される時の確証されないアイデンティティを含む複数のクラスのうちの1つに分類するためにパターンクラシファイヤを使用することと
を含む、請求項1または請求項2に記載のブレスプリントセンサシステム。 - 前記パターンクラシファイヤは、ニューラルネットワークパターンクラシファイヤを含む、請求項3に記載のブレスプリントセンサシステム。
- 前記1つまたは複数のプロセッサは、トレーニングデータの1つまたは複数のセットから前記パターンクラシファイヤをトレーニングするようにさらに構成される、請求項3または請求項4に記載のブレスプリントセンサシステム。
- トレーニングデータの1つまたは複数のセットから前記パターンクラシファイヤをトレーニングすることは、
トレーニング段階中に前記人によって作られた気体への前記1つまたは複数の第1のセンサの1つまたは複数の露出に基づいて前記1つまたは複数の第1のセンサによって提供された肯定のトレーニングデータの1つまたは複数のセットを受け取ることと、
肯定のトレーニングデータの前記1つまたは複数のセットを前記パターンクラシファイヤに提供することと、
肯定のトレーニングデータの前記1つまたは複数のセットが前記人に属することを前記パターンクラシファイヤに知らせることと
を含む、請求項5に記載のブレスプリントセンサシステム。 - トレーニングデータの1つまたは複数のセットから前記パターンクラシファイヤをトレーニングすることは、
トレーニング段階中に前記人によって作られなかった気体への前記1つまたは複数の第1のセンサの1つまたは複数の露出に基づいて前記1つまたは複数の第1のセンサによって提供された否定のトレーニングデータの1つまたは複数のセットを受け取ることと、
否定のトレーニングデータの前記1つまたは複数のセットを前記パターンクラシファイヤに提供することと、
否定のトレーニングデータの前記1つまたは複数のセットが前記人に属さないことを前記パターンクラシファイヤに知らせることと
をさらに含む、請求項6に記載のブレスプリントセンサシステム。 - 前記1つまたは複数の第1のセンサは、導電性高分子、導電性高分子複合材料、本質的導電性高分子、およびその任意の組合せからなる群から選択されたセンサ材料から作られる、請求項1から7のいずれか一項に記載のブレスプリントセンサシステム。
- 前記1つまたは複数の第1のセンサは、前記1つまたは複数の第1のセンサの表面温度が変調されない時にセンサデータを入手するようにさらに構成される、請求項1から8のいずれか一項に記載のブレスプリントセンサシステム。
- 前記センサデータおよび/または前記センサデータから導出された情報を記憶するように構成されたメモリをさらに含む、請求項1から9のいずれか一項に記載のブレスプリントセンサシステム。
- 各センサは、気体内の揮発性有機化合物(VOC)への露出に基づく可変コンダクタンスを有する高分子層を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載のブレスプリントセンサシステム。
- 前記1つまたは複数のプロセッサは、特徴抽出を介して前記試験データから試験特徴ベクトルを導出するようにさらに構成される、請求項1から11のいずれか一項に記載のブレスプリントセンサシステム。
- 前記1つまたは複数のプロセッサは、前記試験特徴ベクトルをトレーニングデータから導出されたトレーニング特徴ベクトルと比較し、前記比較に基づいて、前記試験データが前記人の前記アイデンティティを確証するかどうかを判定するようにさらに構成される、請求項12に記載のブレスプリントセンサシステム。
- 吸入によって人に薬物を送達するためのスマート吸入器システムであって、
前記人によって作られた気体を使用して前記人のアイデンティティを確証するように構成されたブレスプリントセンサシステムと、
吸入器装置が前記人によって受け取られる時に吸入を介して前記人に前記薬物を送達するように適合された前記吸入器装置と、
前記ブレスプリントセンサシステムおよび前記吸入器装置と通信している制御システムであって、前記制御システムは、
前記ブレスプリントセンサシステムから情報を受け取り、前記情報は、前記人のアイデンティティが確証されるかどうかを示し、
前記受け取られた情報に従って前記吸入器装置の動作を制御する
ように構成される、制御システムと
を含む、スマート吸入器システム。 - 前記受け取られた情報に従って前記吸入器装置の前記動作を制御することは、前記受け取られた情報に従って薬物の送達を制御することを含む、請求項14に記載のスマート吸入器システム。
- 前記ブレスプリントシステム、前記吸入器装置、および/または前記制御システムにデータを入力し、かつ/またはそれからデータを出力するためのインターフェースシステムをさらに含む、請求項14または請求項15に記載のスマート吸入器システム。
- 前記インターフェースシステムは、ワイヤレスネットワークを介して外部デバイスとデータを交換するためのワイヤレスネットワークインターフェースを含む、請求項16に記載のスマート吸入器システム。
- 前記インターフェースシステムは、ユーザ入力を受け取り、ユーザに情報を提供するように構成された入出力デバイスを含む、請求項16または請求項17に記載のスマート吸入器システム。
- 前記入出力デバイスは、ディスプレイデバイス、発光ダイオード、スピーカ、タッチ感知入力デバイス、ボタン、触覚デバイス、およびその任意の組合せからなる群から選択された1つを含む、請求項18に記載のスマート吸入器システム。
- 前記制御システムは、前記ブレスプリントセンサシステムから受け取られた前記情報が、前記人のアイデンティティが確証されないことを示す時に、確証されない人が前記吸入器装置を使用することを試みたことを示す通知を送るようにさらに構成される、請求項14から19のいずれか一項に記載のスマート吸入器システム。
- 前記制御システムは、前記ブレスプリントセンサシステムから受け取られた前記情報が、前記人のアイデンティティが確証されないことを示す時に、前記吸入器装置を非アクティブ化するようにさらに構成される、請求項14から20のいずれか一項に記載のスマート吸入器システム。
- 前記制御システムは、前記ブレスプリントセンサシステムから受け取られた前記情報が、前記人のアイデンティティが確証されないことを示す時に、前記ブレスプリントセンサシステムに呼吸サンプルを提供するように前記人に促すようにさらに構成される、請求項14から21のいずれか一項に記載のスマート吸入器システム。
- 前記制御システムは、前記ブレスプリントセンサシステムから受け取られた前記情報が、前記人のアイデンティティが確証されないことを示す時に、前記人のアイデンティティを確証するために呼吸サンプルから導出されない代替情報を提供するように前記人に促すようにさらに構成される、請求項14から22のいずれか一項に記載のスマート吸入器システム。
- 前記制御システムは、前記ブレスプリントセンサシステムおよび前記吸入器装置に通信可能に結合された1つまたは複数のプロセッサを含む、請求項14から23のいずれか一項に記載のスマート吸入器システム。
- 前記プロセッサのうちの少なくとも1つは、
前記人によって作られた呼吸サンプルから導出された情報を分析し、前記人が呼吸障害を有すると判定し、
前記呼吸障害を1つまたは複数の環境条件に関連付け、
前記1つまたは複数の環境条件を位置データに関連付け、
前記呼吸障害に関連する前記1つまたは複数の環境条件の地図を作成する
ように構成される、請求項24に記載のスマート吸入器システム。 - 前記ブレスプリントセンサシステムは、
気体内の化合物に対する第1の応答特性を有する1つまたは複数の第1のセンサであって、前記1つまたは複数の第1のセンサは、前記第1の応答特性を表すセンサデータを出力するように構成される、1つまたは複数の第1のセンサと、
気体内の化合物に対する第2の応答特性を有する1つまたは複数の第2のセンサであって、前記1つまたは複数の第2のセンサは、前記第2の応答特性を表す補足センサデータを出力するように構成される、1つまたは複数の第2のセンサと
を含み、
前記第1の応答特性は、前記人の前記アイデンティティを確証するためにチューニングされ、
前記第2の応答特性は、1つまたは複数の生物学的マーカのためにチューニングされる
請求項14から25のいずれか一項に記載のスマート吸入器システム。 - 前記1つまたは複数の生物学的マーカは、薬物の薬物動態学に関し、前記プロセッサのうちの少なくとも1つは、
前記1つまたは複数の生物学的マーカのためにチューニングされた前記第2の応答特性を表す前記補足センサデータを使用して前記吸入器装置によって送達される前記薬物の用量の効力を判定し、
前記効力に基づいて前記薬物の送達プランを判定する
ように構成される、請求項26に記載のスマート吸入器システム。 - 気体内の化合物に対する第1の応答特性を有する1つまたは複数の第1のセンサを含むブレスプリントセンサシステムを使用して人のアイデンティティを確証するための方法であって、前記方法は、
前記人によって作られた気体に対する前記1つまたは複数の第1のセンサの露出に基づいて前記1つまたは複数の第1のセンサによって提供された試験データのセットを受け取るステップと、
試験データの前記セットが前記人の前記アイデンティティを確証するかどうかを判定するステップと
を含む、方法。 - 前記ブレスプリントセンサシステムは、気体内の化合物に対する第2の応答特性を有する1つまたは複数の第2のセンサをさらに含み、前記方法は、
前記人によって作られた前記気体への前記1つまたは複数の第2のセンサの露出に基づいて前記1つまたは複数の第2のセンサによって提供された補足センサデータのセットを受け取るステップと、
補足センサデータの前記セットに関連する生物学的条件または環境条件を識別するステップと、
前記生物学的条件または前記環境条件を示す情報を提供するステップと
をさらに含む、請求項28に記載の方法。 - 試験データの前記セットが前記人の前記アイデンティティを確証するかどうかを判定するステップは、
前記試験データを前処理するステップと、
前記前処理された試験データを(i)前記試験データのパターンが前記人に属するものとして認識される時の確証されたアイデンティティおよび(ii)前記試験データのパターンが前記人に属さないものとして認識される時の確証されないアイデンティティを含む複数のクラスのうちの1つに分類するためにパターンクラシファイヤを使用するステップと
を含む、請求項28または請求項29に記載の方法。 - 前記前処理された試験データを分類するステップの前に、トレーニングデータの1つまたは複数のセットから前記パターンクラシファイヤをトレーニングするステップをさらに含む、請求項30に記載の方法。
- 前記パターンクラシファイヤをトレーニングするステップは、
トレーニング段階中に前記人によって作られた気体への前記1つまたは複数の第1のセンサの1つまたは複数の露出に基づいて前記1つまたは複数の第1のセンサによって提供された肯定のトレーニングデータの1つまたは複数のセットを受け取るステップと、
肯定のトレーニングデータの前記1つまたは複数のセットを前記パターンクラシファイヤに提供するステップと、
肯定のトレーニングデータの前記1つまたは複数のセットが前記人に属することを前記パターンクラシファイヤに知らせるステップと
を含む、請求項31に記載の方法。 - 前記パターンクラシファイヤをトレーニングするステップは、
トレーニング段階中に前記人によって作られなかった気体への前記1つまたは複数の第1のセンサの1つまたは複数の露出に基づいて前記1つまたは複数の第1のセンサによって提供された否定のトレーニングデータの1つまたは複数のセットを受け取るステップと、
否定のトレーニングデータの前記1つまたは複数のセットを前記パターンクラシファイヤに提供するステップと、
否定のトレーニングデータの前記1つまたは複数のセットが前記人に属さないことを前記パターンクラシファイヤに知らせるステップと
をさらに含む、請求項32に記載の方法。 - ブレスプリントセンサシステムと、吸入器装置と、前記ブレスプリントセンサシステムおよび前記吸入器装置と通信している1つまたは複数のプロセッサとを含むスマート吸入器システムを制御するための方法であって、
人によって作られた気体を使用して前記人のアイデンティティが確証されるかどうかを示す情報を前記ブレスプリントセンサシステムから受け取るステップと、
前記受け取られた情報に従って前記吸入器装置の動作を制御するステップと
を含む方法。 - 前記受け取られた情報に従って前記吸入器装置の前記動作を制御するステップは、前記受け取られた情報に従って薬物の送達を制御するステップを含む、請求項34に記載の方法。
- 前記受け取られた情報に従って前記吸入器装置の前記動作を制御するステップは、前記ブレスプリントセンサシステムから受け取られた前記情報が、前記人のアイデンティティが確証されないことを示す時に、
確証されない人が前記吸入器装置を使用することを試みたことを通知する通知を別の人に送る動作と、
前記吸入器装置を非アクティブ化する動作と、
呼吸サンプルを前記ブレスプリントセンサシステムに提供するように前記人に促す動作と、
前記人のアイデンティティを確証するためにどの呼吸サンプルからも導出されない代替情報を提供するように前記人に促す動作と、
その任意の組合せと
からなる群から選択された動作を実行するステップを含む、請求項34または請求項35に記載の方法。 - 1つまたは複数のプロセッサによって実行されるコンピュータ可読プログラムコードを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記プログラムコードは、気体内の化合物に対する第1の応答特性を有する1つまたは複数の第1のセンサを含むブレスプリントセンサシステムに、
人によって作られた気体に対する前記1つまたは複数の第1のセンサの露出に基づいて前記1つまたは複数の第1のセンサによって提供された試験データのセットを受け取らせる命令と、
試験データの前記セットが前記人のアイデンティティを確証するかどうかを判定させる命令と
を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。 - 試験データの前記セットが前記人の前記アイデンティティを確証するかどうかを判定することは、
前記試験データを前処理することと、
前記前処理された試験データを(i)前記試験データのパターンが前記人に属するものとして認識される時の確証されたアイデンティティおよび(ii)前記試験データのパターンが前記人に属さないものとして認識される時の確証されないアイデンティティを含む複数のクラスのうちの1つに分類するためにパターンクラシファイヤを使用することと
を含む、請求項37に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記プログラムコードは、前記ブレスプリントセンサシステムに
前記人によって作られた前記気体への1つまたは複数の第2のセンサの露出に基づいて前記1つまたは複数の第2のセンサによって提供された補足センサデータのセットを受け取らせる命令と、
補足センサデータの前記セットに関連する生物学的条件または環境条件を識別させる命令と、
前記生物学的条件または前記環境条件を示す情報を提供させる命令と
をさらに含み、前記ブレスプリントセンサシステムは、気体内の化合物に対する第2の応答特性を有する前記1つまたは複数の第2のセンサをさらに含む、請求項37または請求項38に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 1つまたは複数のプロセッサによって実行されるコンピュータ可読プログラムコードを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記プログラムコードは、ブレスプリントセンサシステムおよび吸入器装置を含むスマート吸入器システムに、
人によって作られた気体を使用して前記人のアイデンティティが確証されるかどうかを示す情報を前記ブレスプリントセンサシステムから受け取らせ、
前記受け取られた情報に従って前記吸入器装置の動作を制御させる
ように構成された命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
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